DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssci.2024.106530
تاريخ النشر: 2024-05-04
المؤلف: Mashel Gonyora وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث الصحة والسلامة المهنية
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة التفاعل المعقد بين العوامل البشرية والتنظيمية، وممارسات الصيانة، والحوادث في صناعة العمليات الكيميائية (CPI) في جنوب أفريقيا، بهدف اقتراح تدابير لتعزيز مستويات السلامة. تؤكد الأبحاث على الدور الحاسم للعوامل البشرية – مثل الصيانة، وإدارة المخاطر، والتواصل، والإجراءات، واتخاذ القرار، والتدريب – في التأثير على السلامة والموثوقية داخل هذا القطاع عالي المخاطر. تشير النتائج الرئيسية إلى أن تحسين السلامة يمكن تحقيقه من خلال ممارسات هندسية قوية تقلل من المخاطر وإنشاء عمليات وإجراءات واضحة. تم تسليط الضوء على إدارة المخاطر الفعالة ودمج البيانات العلمية في اتخاذ القرارات التنظيمية كأمور أساسية لمنع الحوادث المتعلقة بالصيانة.
بالإضافة إلى ذلك، تحدد الدراسة الفجوات الكبيرة في الأدبيات المتعلقة بالحوادث السابقة في CPI في جنوب أفريقيا، والتي تعزى إلى نقص الإبلاغ، وغياب قواعد البيانات المركزية، وتركيز البحث المحدود. لمعالجة هذه الفجوات، يقترح المؤلفون إنشاء هيئات تحقيق مخصصة مشابهة لمجلس سلامة المواد الكيميائية والتحقيق في المخاطر في الولايات المتحدة ويدعون إلى تحسين الوصول إلى تقارير الحوادث. تؤكد الأبحاث على الحاجة إلى دراسات مستمرة لفهم التحديات والمخاطر الفريدة التي تواجه CPI في جنوب أفريقيا، مما يسهم في تعزيز ممارسات السلامة وإدارة المخاطر عبر الصناعة.
مقدمة
تتناول مقدمة ورقة البحث التحديات المستمرة للسلامة وإدارة المخاطر في صناعات العمليات الكيميائية (CPI)، خاصة في سياق سلامة العمليات، التي لم تتحسن على الرغم من التقدم في التكنولوجيا وأنظمة إدارة السلامة. بينما أظهرت مقاييس السلامة المهنية تحسناً كبيراً، تستمر حوادث سلامة العمليات في الحدوث بتكرار وشدة مقلقة، كما يتضح من الدراسات التي تسلط الضوء على التفاعل المعقد للعوامل التي تؤدي إلى هذه الحوادث. تشمل العوامل الرئيسية المساهمة في حوادث سلامة العمليات عدم كفاية التزام الإدارة، ونقص تدريب الموظفين، والفشل في تحليل المخاطر وسلامة المعدات. من الجدير بالذكر أن دراسة تحلل 81 حادثاً عبر صناعات مختلفة حددت ثقافة السلامة، والاستعداد للطوارئ، وسلامة الميكانيكا كعوامل حاسمة تؤثر على حدوث الحوادث.
تؤكد الورقة على الحاجة إلى منظور نظامي في معالجة سلامة العمليات، معترفة بأن الحوادث غالباً ما تنشأ من مزيج من الأخطاء البشرية، والفشل التكنولوجي، ونقص التنظيم. توضح الحوادث التاريخية، مثل كوارث بايبر ألفا وبوبال، العواقب الكارثية للصيانة غير الكافية والامتثال للإجراءات. علاوة على ذلك، تبرز المقدمة أهمية أطر إدارة الصيانة، التي تطورت من نهج تفاعلي إلى نهج استباقي، مما يبرز الحاجة إلى استراتيجيات فعالة للتواصل وإدارة المخاطر لتقليل الحوادث. تؤكد النتائج على ضرورة إجراء المزيد من الأبحاث التي تركز على العوامل البشرية والتنظيمية في سياق CPI في جنوب أفريقيا، بهدف تعزيز ممارسات السلامة وتقليل معدلات الحوادث.
الطرق
استخدمت الدراسة تصميم بحث كمي للتحقيق في تصورات المشاركين بشأن التفاعل بين العوامل البشرية والتنظيمية، وممارسات الصيانة، وحدوث الحوادث. شمل تحليل البيانات إحصاءات وصفية للمتغيرات الفئوية، تم الإبلاغ عنها كتواتر ونسب مئوية، بينما تم تلخيص المتغيرات المستمرة باستخدام المتوسطات والانحرافات المعيارية. لمقارنة الدرجات بين مجموعتين، تم إجراء اختبارات t المستقلة، وللمقارنات التي تشمل ثلاث مجموعات، تم استخدام تحليل التباين (ANOVA).
بالإضافة إلى ذلك، تم حساب معاملات الارتباط لبيرسون لتقييم العلاقات بين عوامل مختلفة، بما في ذلك الصيانة، وإدارة المخاطر، وامتثال الإجراءات، ودقة التواصل ورضاها، وتصريح العمل، ومستويات الكفاءة، وتصورات حدوث الحوادث وتكرارها. تم تحديد الأهمية الإحصائية عند قيمة p أقل من 0.05، مع إجراء جميع التحليلات باستخدام برنامج SPSS 28.
النتائج
يقدم قسم النتائج إحصاءات وصفية وتحليلات انحدار تتعلق بالخصائص الديموغرافية للمشاركين وتأثيراتها على السلامة في سياق صناعات العمليات المستمرة (CPIs) في جنوب أفريقيا. كانت العينة تتكون بشكل أساسي من الذكور (80.6%، n = 199)، مما يعكس الفجوة بين الجنسين في مجال الهندسة، حيث تمثل النساء فقط 23% من المهندسين المرشحين و1% فقط من المهندسين الحاصلين على الشهادات المهنية، كما أفاد به مجلس الهندسة في جنوب أفريقيا (ECSA، 2021). تسلط البيانات الديموغرافية الضوء على التمثيل الناقص المستمر للنساء في الأدوار الهندسية، مما يبرز الحاجة إلى مبادرات تهدف إلى تمكين النساء ومعالجة التحيزات التاريخية في التوظيف.
استخدمت الدراسة ارتباط بيرسون لتقييم العلاقات بين المتغيرات المستقلة – مثل ممارسات الصيانة، وإدارة المخاطر، ورضا التواصل، وتصريح العمل، ومستوى الكفاءة – وتكرار الحوادث وحدوثها. تم العثور على ارتباطات إيجابية كبيرة لعدة فرضيات، مما يشير إلى أن التحسينات في هذه المجالات مرتبطة بتقليل الحوادث. على سبيل المثال، كانت الصيانة (β = 0.736) وإدارة المخاطر (β = 0.737) مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتقليل حدوث الحوادث، بينما أظهرت مستويات رضا التواصل والكفاءة أيضًا ارتباطات إيجابية مع ممارسات إدارة المخاطر الفعالة. تشير هذه النتائج إلى أن تعزيز هذه المتغيرات المستقلة يمكن أن يؤدي إلى تدخلات مستهدفة تهدف إلى تحسين السلامة وتقليل الحوادث في CPIs.
المناقشة
تعد صناعة العمليات الكيميائية في جنوب أفريقيا (CPI) قطاعًا حيويًا في الاقتصاد الوطني، حيث تساهم بشكل كبير في التوظيف، والصادرات، والناتج المحلي الإجمالي من خلال إنتاج حوالي 600 مادة كيميائية مختلفة عبر مختلف القطاعات الفرعية. على الرغم من أهميتها، تواجه CPI تحديات كبيرة في السلامة، كما يتضح من تصنيف جنوب أفريقيا المنخفض في سلامة الهندسة، مما يثير القلق بشأن حوادث العمل وفشل البنية التحتية. على الرغم من أن معدل الحوادث الصناعية قد انخفض بمرور الوقت، فإن آليات الإبلاغ تعيقها سياسات السرية الصارمة، مما يحد من الوصول العام إلى بيانات الحوادث التفصيلية. تعقد هذه الافتقار إلى الشفافية جهود البحث وتعيق تطوير استراتيجيات السلامة الفعالة.
تهدف الدراسة إلى التحقيق في العلاقة بين العوامل البشرية والتنظيمية وحدوث الحوادث داخل CPI. تبرز الدور الحاسم للصيانة، والتفتيش، والتواصل في منع الحوادث، مما يبرز الحاجة إلى نظام تصريح عمل قوي (PtW) لإدارة المهام الخطرة بشكل فعال. تفترض الأبحاث أن تعزيز التواصل، والامتثال للإجراءات، والكفاءة بين موظفي الصيانة يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكرار الحوادث. من خلال إنشاء إطار مفاهيمي يربط هذه العوامل بإدارة المخاطر وممارسات الصيانة، تسعى الدراسة إلى تقديم رؤى يمكن أن تُعلم تحسينات السلامة وتعزز بيئة عمل أكثر أمانًا في صناعات العمليات الكيميائية في جنوب أفريقيا.
القيود
تقدم الدراسة عدة قيود قد تؤثر على صحة وعمومية نتائجها. إحدى القضايا الملحوظة هي عدم التوازن بين الجنسين بين المستجيبين، حيث يشكل الذكور 80.6% من العينة، مما قد يقدم تحيزًا على الرغم من أنه يعكس التركيبة السكانية للشركة. بالإضافة إلى ذلك، كان لدى الغالبية العظمى من المشاركين أقل من 10 سنوات من الخبرة، مما قد يحد من فهمهم لثقافة السلامة وممارسات المنظمة. أدت الاعتماد على المشاركة الطوعية في الاستطلاع إلى عدد كبير من الردود غير الصالحة، التي تم استبعادها بعد تحليل القيم المفقودة، مما زاد من تعقيد موثوقية البيانات.
علاوة على ذلك، واجهت الدراسة تحديات تتعلق بتوافر البيانات، خاصة فيما يتعلق بسرية حدوث الحوادث، مما قيد القدرة على ربط تكرار الحوادث المدرك مع الحوادث الفعلية. كما أن التركيز على المعرفة الإجرائية في تقييم الكفاءة، دون تقييم التنفيذ العملي، يحد أيضًا من فهم ممارسات السلامة الفعالة. يجب أن تهدف الأبحاث المستقبلية إلى دمج تقييمات شاملة تشمل كل من الكفاءات الإجرائية والعملية، بالإضافة إلى المراقبة المنتظمة والتحقق من الأداء، لتعزيز نتائج السلامة في صناعات العمليات الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك، تبرز الدراسة الضوضاء المفرطة كحاجز كبير أمام التواصل الفعال، مما يشير إلى أن المزيد من التحقيقات في العوامل المختلفة التي تؤثر على التواصل في مكان العمل قد توفر رؤى قيمة.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssci.2024.106530
Publication Date: 2024-05-04
Author(s): Mashel Gonyora et al.
Primary Topic: Occupational Health and Safety Research
Overview
This study explores the complex interplay between human and organizational factors, maintenance practices, and accidents in the Chemical Process Industry (CPI) in South Africa, aiming to propose measures to enhance safety levels. The research underscores the critical role of human factors—such as maintenance, risk management, communication, procedures, decision-making, and training—in influencing safety and reliability within this high-risk sector. Key findings suggest that improving safety can be achieved through robust engineering practices that mitigate hazards and the establishment of clear processes and procedures. Effective risk management and the integration of scientific data into regulatory decision-making are highlighted as essential for preventing maintenance-related accidents.
Additionally, the study identifies significant gaps in the literature regarding past accidents in South Africa’s CPI, attributed to under-reporting, a lack of centralized databases, and limited research focus. To address these gaps, the authors propose the creation of dedicated investigative bodies akin to the U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board and advocate for improved access to accident reports. The research emphasizes the need for ongoing studies to better understand the unique challenges and risks faced by the South African CPI, ultimately contributing to enhanced safety and risk management practices across the industry.
Introduction
The introduction of the research paper addresses the persistent challenges of safety and risk management in the chemical process industries (CPI), particularly in the context of process safety, which has not improved despite advancements in technology and safety management systems. While occupational safety metrics have shown significant improvement, process safety incidents continue to occur with alarming frequency and severity, as evidenced by studies highlighting the complex interplay of factors leading to these accidents. Key contributors to process safety incidents include inadequate management commitment, insufficient employee training, and failures in hazard analysis and equipment integrity. Notably, a study analyzing 81 accidents across various industries identified safety culture, emergency preparedness, and mechanical integrity as critical factors influencing incident occurrence.
The paper emphasizes the need for a systems perspective in addressing process safety, recognizing that accidents often stem from a combination of human errors, technological failures, and organizational shortcomings. Historical accidents, such as the Piper Alpha and Bhopal disasters, illustrate the catastrophic consequences of inadequate maintenance and procedural adherence. Furthermore, the introduction highlights the importance of maintenance management frameworks, which have evolved from reactive to proactive approaches, underscoring the need for effective communication and risk management strategies to mitigate accidents. The findings underscore the necessity for further research focused on human and organizational factors within the South African CPI context, aiming to enhance safety practices and reduce accident rates.
Methods
The study employed a quantitative research design to investigate participants’ perceptions regarding the interplay between human and organizational factors, maintenance practices, and accident occurrences. Data analysis involved descriptive statistics for categorical variables, reported as frequencies and percentages, while continuous variables were summarized using means and standard deviations. To compare scores between two groups, independent t-tests were conducted, and for comparisons involving three groups, analysis of variance (ANOVA) was utilized.
Additionally, Pearson correlation coefficients were calculated to assess relationships among various factors, including maintenance, risk management, procedural adherence, communication accuracy and satisfaction, permit to work, competence levels, and perceptions of accident occurrences and frequencies. Statistical significance was established at a p-value of less than 0.05, with all analyses performed using SPSS 28 software.
Results
The results section presents descriptive statistics and regression analyses concerning the demographic characteristics of participants and their implications for safety in the context of Continuous Process Industries (CPIs) in South Africa. The sample predominantly consisted of males (80.6%, n = 199), reflecting the gender disparity in the engineering field, where women represent only 23% of candidate engineers and a mere 1% of professional certificated engineers, as reported by the Engineering Council of South Africa (ECSA, 2021). The demographic data highlight the ongoing under-representation of women in engineering roles, emphasizing the need for initiatives aimed at empowering women and addressing historical biases in employment.
The study employed Pearson Correlation to assess the relationships between independent variables—such as maintenance practices, risk management, communication satisfaction, permit to work, and competency level—and accident frequency and occurrence. Significant positive correlations were found for several hypotheses, indicating that improvements in these areas are associated with a reduction in accidents. For instance, maintenance (β = 0.736) and risk management (β = 0.737) were strongly linked to decreased accident occurrences, while communication satisfaction and competency levels also showed positive associations with effective risk management practices. These findings suggest that enhancing these independent variables can lead to targeted interventions aimed at improving safety and reducing accidents in CPIs.
Discussion
The South African Chemicals Process Industry (CPI) is a vital sector of the national economy, contributing significantly to employment, exports, and GDP through the production of approximately 600 different chemicals across various subsectors. Despite its importance, the CPI faces considerable safety challenges, as evidenced by South Africa’s low ranking in engineering safety, which raises concerns about workplace accidents and infrastructure failures. Although the incidence of industrial accidents has decreased over time, reporting mechanisms are hindered by strict confidentiality policies, limiting public access to detailed accident data. This lack of transparency complicates research efforts and hinders the development of effective safety strategies.
The study aims to investigate the relationship between human and organizational factors and accident occurrences within the CPI. It highlights the critical role of maintenance, inspection, and communication in accident prevention, emphasizing the need for a robust Permit-to-Work (PtW) system to manage hazardous tasks effectively. The research posits that enhancing communication, adherence to procedures, and competence among maintenance personnel can significantly reduce accident frequency. By establishing a conceptual framework that correlates these factors with risk management and maintenance practices, the study seeks to provide insights that can inform safety improvements and foster a safer working environment in South Africa’s chemical process industries.
Limitations
The study presents several limitations that may affect the validity and generalizability of its findings. A notable concern is the gender imbalance among respondents, with males constituting 80.6% of the sample, which may introduce bias despite reflecting the company’s demographic. Additionally, the majority of participants had less than 10 years of experience, potentially limiting their understanding of the organization’s safety culture and practices. The reliance on voluntary survey participation resulted in a significant number of invalid responses, which were excluded after missing value analysis, further complicating data reliability.
Moreover, the study faced challenges related to data availability, particularly concerning the confidentiality of accident occurrences, which restricted the ability to correlate perceived accident frequency with actual incidents. The focus on procedural knowledge in competence assessment, without evaluating practical execution, also limits the understanding of effective safety practices. Future research should aim to incorporate comprehensive assessments that include both procedural and practical competencies, as well as regular monitoring and performance verifications, to enhance safety outcomes in the Chemical Process Industries. Additionally, the study highlights excessive noise as a significant barrier to effective communication, suggesting that further investigations into various factors affecting workplace communication could provide valuable insights.